(57)【要約】      （修正有）【課題】高精細なアンテナ回路を有する無線タグを安価かつ環境面の問題なく製造する方法および製造された無線タグを提供する。【解決手段】ペースト被着部とペースト反発部が形成されてなる基板表面に導電性ペーストにより回路部を形成する工程、該導電性ペーストを硬化する工程、回路部形成面上に絶縁層を積層する工程、該基板を剥離し、回路部を絶縁層に転写する工程、絶縁層の回路部形成面に半導体チップを実装する工程、回路部形成面にカバーシートを積層する工程を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースト被着部とペースト反発部が形成されてなる基板表面に導電性ペーストにより回路部を形成する工程、該導電性ペーストを硬化する工程、回路部形成面上に絶縁層を積層する工程、該基板を剥離し、回路部を絶縁層に転写する工程、絶縁層の回路部形成面に半導体チップを実装する工程、回路部形成面にカバーシートを積層する工程を含むことを特徴とする無線タグの製造方法。
【請求項２】
基板が、ペースト被着性を有する層上に感光性かつペースト反発性を有する樹脂層が形成され、該樹脂層が形成された表面をフォトマスクを介して露光、現像することによりペースト被着部を形成した基板であることを特徴とする請求項１に記載の無線タグの製造方法。
【請求項３】
導電性ペーストが平均粒径１００μｍ以下の金属粉、樹脂および溶剤を含有した導電性ペーストであることを特徴とする請求項１または２に記載の無線タグの製造方法。
【請求項４】
絶縁層が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無線タグの製造方法。
【請求項５】
絶縁層が紙であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無線タグ製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の製造方法により得られた無線タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波によりデーターのリードおよびまたはライトを行う物流システムに使用される無線タグあるいは電子マネー用を代表とする非接触ＩＣカード用の無線タグの製造方法およびそれにより得られた無線タグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の安全性の確保や管理体制の強化、流通システムの効率化を推進するため製品の情報をネットワークにつなぐ無線タグや電子マネー、社員証、住基ネット用など人の情報を持ち歩く応用分野などに用いられる非接触ＩＣカードの普及が進んでおり、将来、すべてのひとや製品のネットワークにつなぐべく、人が持ち歩く非接触ＩＣカードを代表とする無線タグと製品に取り付ける無線タグの開発が進んでいる。
これらの無線タグが普及するためには更なる小型化と低価格化が重要な要素となっている。無線タグの構造は、無線通信ＩＣとアンテナを組み合わせたモジュールが樹脂シートに積層されたものである。通常、樹脂シート上にアンテナ回路が形成され、その後ＩＣが実装される。アンテナ回路は、導体をループ状に配することにより形成されており、性能の向上と小型化を考慮した場合、回路線幅を細くし、ループの繰り返しターン数を多くすることがまた将来的に周波数が増大した場合には形状の高い寸法精度が必要となる。現在、このようなアンテナ回路は次のような方法で形成されている。１）樹脂シート上に極細の銅線をループ状に固定し、アンテナ回路を形成する。２）樹脂シート上にアルミニウムや銅などの導体箔を積層し、エッチングの手法を用いて不要な導体部分を除去することによりアンテナ回路を形成する。３）樹脂シート上に導電性ペーストをスクリーン印刷、オフセット印刷等の手法を用いて印刷し、硬化することによりアンテナ回路を形成する。
これらの方法のうち、１）は、1シートずつ銅線を配置していくため工程コストがかかり、適する銅線の線径も細くするに困難となることより、性能面での限界がある。２）は、大半の導体箔をエッチングで除去するためコスト面、環境面で好ましくなく、また、エッチングにより形成できる導体回路の幅もサイドエッチを生ずることより限界がある。３）は、いずれの印刷法を用いても微細な回路幅が実現できず、導電性ペーストが熱硬化型の場合、耐熱性を有する樹脂シートが必要となり高価になる。また常温乾燥型の導電性ペーストでは導通抵抗が高くなるため性能上の問題を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、高精細なアンテナ回路を有する無線タグを安価かつ環境面の問題なく製造する方法および製造された無線タグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は所望の回路部にペースト親和性のある被着部を有する基板を用い、回路部を転写することにより高精細なアンテナ回路を有する無線タグを製造することを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の製造方法により、高精細なアンテナ回路を有する無線タグを容易にかつ環境負荷の少ない方法で製造できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明に用いる基板（以下マスター板という）としては、特に限定はないが、表面にペースト被着部とペースト反発部を有するものであり、ペースト被着性を有する樹脂層上に感光性かつペースト反発性を有する樹脂膜が形成されている基板が好ましく、該感光性かつペースト反発性を有する樹脂膜を光により硬化させた後に、現像し未露光部の樹脂膜を除去してペースト被着部を形成する、或いは該樹脂膜をフォトマスクを介して光により分解し、現像にて露光部の樹脂膜を除去しペースト被着部を形成することができる。マスター板のベースはアルミ等の金属板あるいは耐熱性樹脂板あるいはシートであることが好ましい。ここで光とは赤外線、可視光、紫外線の波長領域の光およびレーザー光をいう。
本マスター板のペースト被着性を有する層の少なくとも表面は、硬化後のガラス転移温度が１００℃以上である熱硬化性樹脂が好ましい。ガラス転移温度が１００℃未満の熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂の場合、後述のマスター板剥離工程において導電性ペーストの凝集破壊を生じ、安定した回路形状が得られない場合がある。これらの熱硬化性樹脂としては例えばエポキシ樹脂、非熱可塑性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂、アリル樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂はマスター板のベースと感光性樹脂層を接着する樹脂の露出部分に被膜として形成されていても構わず、この場合には被膜の厚さは２μｍ以下０．０１μｍ以上が好ましい。２μｍを超える場合には導電性ペーストの充填率が低減し膜厚の低下を生じ、０．０１μｍ未満では剥離効果が不十分となる場合がある。この際、使用されるマスター板としては例えばコダック社製プロフェッショナル  ダイレクト  イメージ  サーマル  プリンティングプレート／８３０、三菱化学社製ダイアモンドプレートＬＴ−１およびＬＴ−Ｇ、富士写真フィルム社製Ｂｒｉｌｌｉａ  ＬＨ−ＰおよびＬＨ−Ｎ、コニカ社製コニカ  サーマル  プレート、旭化成社製旭化成サーマルプレート、東レ社製東レ水なし平版等が挙げられる。
被膜形成方法は特に限定しないが、塗布方法としてはロールコート法、ディップコート法が均一に薄膜形成をするに好適である。塗布後、１００℃から２５０℃にて１０分から１２０分の条件にて処理され被膜が形成される。
【０００７】
本マスター板に塗布される導電性ペーストとしては、マスター板のペースト反発部に対し濡れ性を示さないものであれば、特に限定はないが、高精細なアンテナ回路を形成するために、使用される導電粒子は、平均径が１００ｎｍ以下０．５ｎｍ以上の金属粒子であることが好ましく、アンテナ回路の導通を良好にさせる為に平均径が５０ｎｍ以下１ｎｍ以上であることが、さらに好ましい。金属粉としては、金、銀、銅、ニッケル、パラジュウム等が挙げられる。これらの金属粉は、有機樹脂、溶剤と混合、分散させることにより本ペーストを調整できる。有機樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリシアネート樹脂等が挙げられ、金属粉と有機樹脂の重量比は、７０：３０〜９９．５：０．５の範囲が好ましい。又、分散剤、粘性調整剤、還元剤等が加えられていても構わない。
溶剤としては、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル系溶剤、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート系溶剤、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル系溶剤、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート系溶剤、アルコール系溶剤、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、Ｎメチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等の溶剤が挙げられる。
【０００８】
本導電性ペーストのマスター板のペースト被着部への塗布、印刷方法は特に限定はないが通常、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、ディップコート、スプレーコート、ロールコート等の方法が用いられる。マスター板表面のペースト反発部の作用によりペースト被着部のみに導電性ペーストが形成される。
【０００９】
導電性ペーストは、印刷、塗布された後、マスター板とともに熱処理される。熱処理条件としては導電性ペーストに含まれる溶剤の種類により異なるが、通常、１００℃〜３００℃にて１０分〜１２０分行われる。この工程において導電性ペーストは十分な硬化が行われるため、後述の転写させる絶縁層（以下絶縁性シートともいう）の耐熱性が低くても、導通は良好な状態となる。
【００１０】
次にマスター板上に絶縁性シートが積層される。絶縁性シートとしては、熱可塑性樹脂或いは表面に粘着性を付与した紙等が使用できる。熱可塑性樹脂としては特に限定されないが例えばポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ナイロン、アクリル樹脂、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、液晶ポリマー等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、フィルムの形状にて供されるのが好ましいが、基板上に塗布しても構わない。絶縁層の厚さは、通常２５μｍ〜２ｍｍである。また、表面に粘着性を付与した紙としては、紙上にエラストマー層を形成したものが挙げられる。エラストマーとしては特に限定しないがポリオレフィン、酢ビ樹脂、エチレン−酢ビ等の共重合体、アクリル樹脂、ブタジエン系樹脂およびその共重合体、イソプレン系樹脂およびその共重合体等が挙げられる。本絶縁性シートは、導電性ペーストにより回路形成されたマスター板上に熱圧にて積層される。積層時の温度は使用される熱可塑性樹脂の（熱軟化温度＋１５℃）〜（熱軟化温度＋１００℃）の温度範囲であることが好ましい。積層温度が（熱軟化温度＋１５℃）未満では導電性ペースト回路と絶縁性樹脂層の密着性が不足し、（熱軟化温度＋１００℃）を超える場合は樹脂の軟化が激しくなり膜厚変動や変形を生じ好ましくない傾向にある。積層時の圧力は、０．０１ＭＰａ〜２０ＭＰａ、更に０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａにて行うのが好ましい。
【００１１】
絶縁性シートを積層した後、マスター板を除去し、アンテナ回路板を得るが、この剥離工程において回路形成部が絶縁性シートに転写され、アンテナ回路板が製造できる。ここで急激な角度にて剥離すると回路部にクラックが発生する場合がある。これを防ぐためには剥離角度を９０度以下にて剥離することが好ましい。さらに絶縁性樹脂層上にロール形状のバーを配し、このバーに抱かせるように剥離することが好ましい。
このようにして得たアンテナ回路板に無線通信ＩＣを所望の位置に実装する。実装は通常ＩＣチップの端子部に形成されたバンプをアンテナ回路の所定のパッドに導電性ペーストあるいは異方導電性接着剤を用いて固定する。
その後、無線通信ＩＣおよびアンテナ回路の全面を覆うように前述の絶縁性シートを積層することにより無線タグを形成することが出来る。
【実施例】
【００１２】
（実施例１）  
回路基板の製造プロセスを図−１に示す。マスター板としては、ペースト被着層とペースト反発層を有する水なし平版（東レ社製、商品名ＨＧ２）を使用し、フォトマスクを介して露光、現像することにより所望のアンテナ回路パターンのペースト被着部を形成した（工程１）。次に本マスター板上に熱硬化性樹脂をディップコート法により塗布した（工程２）。使用した熱硬化性樹脂は、ビスマレイミド（三井化学（株）社製）、ノボラックフェノール樹脂（三井化学（株）社製ミレックス（登録商標）ＸＬＣ−３Ｌ）、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂からなるもので配合重量比率は５０：２５：２５であり、メチルエチルケトンとＮ−メチルピロリドンを１：１で配合した溶剤を使用し、固形分０．１重量％の溶液として使用した。塗布後、２００℃で６０分乾燥硬化し、０．２μｍの被膜を形成した。硬化後のガラス転移温度は１８０℃であった。本マスター板に導電性ペーストをロールコート法によりペースト被着部に印刷した（工程３）。使用した導電性ペーストは、平均粒径７ｎｍの銀粉９５重量部とフェノール樹脂（三井化学社製、商品名ミレックス（登録商標）ＸＬＣ）２．５重量部、エポキシ樹脂（日本化薬社製、商品名ＥＯＣＮ−４４００）２．５重量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００重量部を混合、分散することにより得られたものである。印刷後、２００℃で６０分加熱処理し、アンテナ回路を形成した。その後、導電性ペースト印刷面に絶縁性シートとして厚さ５００μｍのポリエステルフィルム（東レ社製、商品名ルミラー）を積層した（工程４）。積層条件は、１６０℃、２ＭＰａ、１５ｍｉｎであった。次いでマスター板を剥離することにより導電性ペーストにより形成されたアンテナ回路が転写された回路板を得た（工程５）。
アンテナ回路上の所定のパッド部に電極部に金バンプが形成された無線通信用ＩＣを異方導電性ペースト（三井化学社製、商品名ストラクトボンドＡＣ−８２２）を用い接合した（工程６）。実装の条件は１４０℃、５ｍｉｎ、０．２ＭＰａであった。
その後、アンテナ回路形成面に５００μｍ厚のポリエステルフィルムを積層し無線タグを得た（工程７）。積層の条件は、１６０℃、０．２ＭＰａで１５ｍｉｎであった。
（実施例２）
アルミ板上に実施例１で使用した熱硬化性樹脂を塗布硬化し、１ミクロンの被膜を得た。その後、水なし平版（東レ社製、商品名ＨＧ２）と同様に感光性かつペースト反発性を有する層を形成しマスター板を作成した。実施例１と同様に所望の回路パターンのペースト被着部を形成し、実施例１で得られた導電性ペーストをインクジェット法によりペースト被着部に印刷した。実施例−１と同様にして硬化させた後、絶縁性シートとして表面にエチレン酢ビ共重合体を厚さ１μｍに形成した紙を積層した。積層条件は、１３０℃、０．７ＭＰａ、１５ｍｉｎであった。その後、実施例１と同様にしてマスター板と絶縁性シートを剥離し、アンテナ回路板を得た。さらに実施例１と同様にして無線通信用ＩＣを実装し、前記絶縁性シートを積層することにより無線タグを得た。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
ペースト被着部の処理をされたマスター板を用いて導電性ペーストによる高精細なアンテナ回路形成が容易となり、絶縁性シートに転写し、無線通信用ＩＣを実装することにより無線タグの用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の回路基板の加工工程を示す工程図である（断面図）
【図２】実施例１の回路基板の加工工程を示す工程図である
【図１】
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【図２】
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